(57)【要約】  本願は、重量％（ｗｔ％）でＣ  ０．０５〜０．２；Ｓｉ  最大１．５；Ｍｎ  最大  ０．５；Ｃｒ  １５〜２０；Ａｌ  ４〜６；Ｆｅ  １５〜２５；Ｃｏ  最大５；Ｎ  ０．０３〜０．１５；Ｏ  最大０．５；Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉ及びＮｂから成る群から選択される一又は複数の元素  ０．２５〜２．２；ＲＥＭからなる群から選択される一又は複数の元素  最大０．５；を含有し、残部はＮｉ、及び通常存在する不純物である、予備酸化されたニッケル基合金を含有する物体に関する。本発明はまた、高濃度の窒素、低分圧酸素及び高温を含む環境における、前記物体の使用に関する。【選択図】図１ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％（ｗｔ％）で
Ｃ  ０．０５〜０．２；
Ｓｉ  最大１．５；
Ｍｎ  最大  ０．５；
Ｃｒ  １５〜２０；
Ａｌ  ４〜６；
Ｆｅ  １５〜２５；
Ｃｏ  最大５；
Ｎ  ０．０３〜０．１５；
Ｏ  最大０．５；
Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉ及びＮｂから成る群から選択される一又は複数の元素  ０．２５〜２．２；
ＲＥＭから成る群から選択される一又は複数の元素  最大０．５；
を含有し、残部はＮｉ、及び通常存在する不純物である、予備酸化されたニッケル基合金を含有する物体。
【請求項２】
予備酸化されたニッケル基合金が、Ｆｅを１６〜２１．５重量％含有する、請求項１に記載の物体。
【請求項３】
予備酸化されたニッケル基合金が、Ｃｒを１７〜２０重量％含有する、請求項１又は２に記載の物体。
【請求項４】
予備酸化されたニッケル基合金が、Ｓｉを最大０．３重量％含有する、請求項１から３までのいずれか一項に記載の物体。
【請求項５】
予備酸化されたニッケル基合金が、Ｃｏを最大１重量％含有する、請求項１から４までのいずれか一項に記載の物体。
【請求項６】
予備酸化されたニッケル基合金が、ＲＥＭから成る群から選択される一又は複数の元素を、０．０５〜０．２５重量％の合計含有量で含有する、請求項１から５までのいずれか一項に記載の物体。
【請求項７】
予備酸化されたニッケル基合金が、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉ及びＮｂから成る群から選択される一又は複数の元素を、０．３〜１．５重量％の合計含有量で含有する、請求項１から６までのいずれか一項に記載の物体。
【請求項８】
予備酸化されたニッケル基合金が、Ａｌを＞４〜５．５重量％含有する、請求項１から７までのいずれか一項に記載の物体。
【請求項９】
予備酸化されたニッケル基合金が、Ｏを２００〜２０００ｐｐｍ含有する、請求項１から８までのいずれか一項に記載の物体。
【請求項１０】
予備酸化されたニッケル基合金が、Ｎｉを５２〜６２重量％含有する、請求項１から９までのいずれか一項に記載の物体。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか一項に記載の予備酸化されたニッケル基合金が、使用前に酸化されている、請求項１から１０までのいずれか一項に記載の物体。
【請求項１２】
予備酸化工程を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の予備酸化されたニッケル基合金を含有する物体の製造。
【請求項１３】
請求項１から１１までのいずれか一項に記載の予備酸化されたニッケル基合金を含有する物体の使用であって、高濃度の窒素及び低酸素分圧を有する雰囲気における、使用。
【請求項１４】
高温も含む、請求項１３に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、予備酸化されたニッケル基合金を含有する物体に関し、また前記物体を取り囲む雰囲気が、高濃度の窒素及び低分圧酸素を含む高温環境における、前記物体の使用に関する。これらの環境は例えば、焼結炉及びマッフル炉に存在する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウムを含有するニッケル基合金は、熱処理炉等の様々な高温用途で使用される。それと言うのもこの合金は、こうした合金製の物体の表面において安定的で保護性の酸化アルミニウムを形成するからである。形成された酸化アルミニウムは、接着性が非常に良好であり、表面から剥落又は脱落する傾向はない。さらに、酸化アルミニウムは高温下でも成長速度が低い。
【０００３】
しかしながら、気体雰囲気が高い窒素含有量及び低い酸素含有量を有する用途では、アルミニウムを含有するニッケル基合金が、表面に保護性の酸化アルミニウムではなく、窒化アルミニウムを形成してしまうことが判明している。窒化アルミニウムの形成は、金属合金中へ迅速に入り込み、保護性の表面酸化物を形成する合金の能力に対して、否定的な作用をもたらす。さらに、機械的な特性、例えば延性及びクリープ強度は、これによって減少する。
【０００４】
本開示の態様は、上述の問題を解決すべきである。
【０００５】
よって本開示は、重量％（ｗｔ％）で
Ｃ  ０．０５〜０．２；
Ｓｉ  最大１．５；
Ｍｎ  最大０．５；
Ｃｒ  １５〜２０；
Ａｌ  ４〜６；
Ｆｅ  １５〜２５；
Ｃｏ  最大５；
Ｎ  ０．０３〜０．１５；
Ｏ  最大０．５；
Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉ及びＮｂから成る群から選択される一又は複数の元素  ０．２５〜２．２；
希土類金属（ＲＥＭ）から成る群から選択される一又は複数の元素  最大０．５；
を含有し、残部はＮｉ及び通常存在する不純物である、予備酸化されたニッケル基合金を含有する物体に関する。
【０００６】
本開示はまた、高濃度の窒素、及び低い酸素分圧、及び高温を有する環境における、先に、又は以下に規定する物体の使用に関する。このような環境の例は、焼結炉及びマッフル炉に存在する。
【０００７】
物体の例は、メッシュベルト、ローラ（例えば炉用ローラ）、管（例えば放射管、及び熱電対保護管）、固定具、及び加熱要素であるが、これらに限られない。
【０００８】
本合金、及び本合金製の物体は、粉末から作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１ａ】様々な温度における、様々なニッケル基合金の質量増加曲線を開示している。
【図１ｂ】様々な温度における、様々なニッケル基合金の質量増加曲線を開示している。
【図２ａ】窒素濃度が高く、酸素分圧が低く、かつ高温の条件にさらされた物体について、先に、又は以下に規定するニッケル基合金によって形成された物体の表面と、別の合金によって形成された物体の表面とを開示している。
【図２ｂ】窒素濃度が高く、酸素分圧が低く、かつ高温の条件にさらされた物体について、先に、又は以下に規定するニッケル基合金によって形成された物体の表面と、別の合金によって形成された物体の表面とを開示している。
【図２ｃ】窒素濃度が高く、酸素分圧が低く、かつ高温の条件にさらされた物体について、先に、又は以下に規定するニッケル基合金によって形成された物体の表面と、別の合金によって形成された物体の表面とを開示している。
【００１０】
意外なことに、重量％（ｗｔ％）で以下の組成：
Ｃ  ０．０５〜０．２；
Ｓｉ  最大１．５；
Ｍｎ  最大  ０．５；
Ｃｒ  １５〜２０；
Ａｌ  ４〜６；
Ｆｅ  １５〜２５；
Ｃｏ  最大５；
Ｎ  ０．０３〜０．１５；
Ｏ  最大０．５；
Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉ及びＮｂから成る群から選択される一又は複数の元素  ０．２５〜２．２；
希土類金属（ＲＥＭ）から成る群から選択される一又は複数の元素  最大０．５；
を含有し、残部はＮｉ及び通常存在する不純物である、予備酸化されたニッケル基合金を含有する物体は、高濃度の窒素及び高温を有する環境において非常に良好な耐窒化物形成性を示すことが判明した。ニッケル基合金は、欧州特許出願第２６１７８５８号に記載されており、高い耐酸化性と、良好なクリープ耐性が必要となる用途で使用されることが知られている。しかしながら前述のように、予備酸化されたニッケル基合金が、高い窒素濃度及び高温を有する環境において窒化物形成に対して非常に耐性を有することは、この合金がアルミニウムによって合金化されているため、非常に驚くべきことである。このため通常は、保護性の酸化アルミニウムではなく窒化アルミニウムがその表面に、そして表面のすぐ下にも形成されてしまうところ、予備酸化された、先に、又は以下に規定するこの合金では、保護性の酸化アルミニウムが、その表面に形成される。
【００１１】
この合金は、ある物体にする前に予備酸化され、そのため、この物体は予備酸化されたニッケル基合金を含有する。この物体はまた、ある物体にした後に、予備酸化することもできる。この予備酸化は、材料を高温（９００℃超）に、及び酸素含有雰囲気（例えば空気）にさらすことによって、行われる。
【００１２】
こうした物体の例は、高温（約９００℃超）で高濃度の窒素及び低濃度の酸素を有する環境にさらされる加工部材である。その他の例は、メッシュベルト、炉用ローラ、放射管、固定具、加熱要素、及び熱電対保護管である。
【００１３】
「高温」という用語は、９００℃以上の温度を意味することが意図されている。しかしながら、最高で１３００℃の温度、例えば約１２５０℃の温度もあり得る。
【００１４】
本開示によれば、「高い窒素含有量」という表現は、Ｎ２が２５体積％以上、例えばＮ２が５０体積％以上、例えばＮ２が７５体積％以上、例えばＮ２が９５体積％以上、例えばＮ２が９８体積％以上という窒素濃度を意味する。さらに、「低酸素圧」という表現は、１０００ｐｐｍ以下の酸素含有量を意味することが意図されている。
【００１５】
ニッケル基合金の元素組成は一般的に、先に、又は以下で規定する通りであり、各合金元素の機能については、以下でさらに説明する。しかしながら、各合金元素の機能及び効果についての列挙は、完全なものとみなされるべきではなく、これらの合金元素についてさらなる機能及び効果が存在し得る。「重量％」、「ｗｔ％」、及び「％」という記載は、相互に交換可能に用いる。
【００１６】
炭素
自由状態の炭素は、結晶構造において割込み型の位置を占め、これによっておよそ４００〜５００℃までの温度における転位の移動を妨げている。炭素はまた、他の元素（例えばＴａ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｚｒ及びＮｂ）とともに合金中で炭化物を形成する。微細に分散された炭化物を有する微細構造では、これらの炭化物は転位運動に対する障害となり、高温ではさらにその作用がもたらされる。炭素は、合金のクリープ強度を改善するために必須の元素である。それと言うのも転移移動は、クリープ伸びを発生させるメカニズムだからである。しかしながら、Ｃの含有量が高すぎると、合金を冷間加工することが困難になる。低温、例えば３００℃未満では、延性が悪くなるからである。よって合金は、Ｃを０．０５〜０．２％、含有する。
【００１７】
ケイ素
ケイ素は、合金中に１．５％まで、存在し得る。ケイ素の含有量が高すぎると、ニッケル基合金では、ニッケルシリサイド（この種の合金に対して脆性効果をもたらす）が析出する恐れが増すことがある。同様の合金のクリープ試験からの結果によれば、クリープ寿命、すなわちクリープ破壊までの時間は、１．５％に近いＳｉ含有量によって減少することが判明している。しかしながらその理由は、未だ不明である。このため、Ｓｉ含有量は好ましくは、最大１％であるのが望ましい。１つの実施態様によれば、先に、又は以下に規定する合金は、Ｓｉを不純物含有量、すなわち０．３％までしか、含有しない。
【００１８】
マンガン
マンガンは、合金中に不純物として存在する。０．５％までは、合金の特性に否定的な影響を与えることなく許容できるようであり、合金はＭｎを最大で０．５％、含有する。１つの実施態様によれば、先に、又は以下に規定する合金は、Ｍｎを不純物含有量、すなわち０．２％までしか、含有しない。
【００１９】
クロム
クロムは、稠密で保護性の酸化物スケールを形成するに際して、長きにわたり主要な元素であり続けている。オーステナイト構造において１５％未満のＣｒは、表面を完全には覆わない、稠密ではない酸化物をもたらす傾向があり、このため合金には不充分な耐酸化性がもたらされる。酸化物に近接する材料はＣｒが枯渇する恐れもあり、そうすると酸化物に対する損傷があった場合に、新たな酸化物を形成するのに充分なＣｒが存在しないため、酸化物を修復できない。
【００２０】
しかしながら、Ａｌを４％含有するニッケル基合金は、約２０％を上回るＣｒを、含有しないのが望ましい。これよりも含有量が高いと、γ’相及びβ相が形成される恐れを増大させるからである。よって、γ’相及びβ相の存在を最低限にするため、先に、又は以下に規定する合金は、Ｃｒを最大２０％、含有する。Ｃｒ含有量が高すぎると、その他の不所望な相（例えばσ相及び高クロムフェライト）が形成される恐れもある。さらに、Ｃｒは含有量が高いと、ニッケルアルミナイドを安定化させることもある。このため、先に、又は以下に規定する合金は、Ｃｒを１５〜２０％、例えばＣｒを１７〜２０％、例えば１７〜１９％、含有する。
【００２１】
アルミニウム
アルミニウムは、Ｃｒよりもずっと稠密でより保護性の酸化物スケールをもたらす元素である。しかしながらアルミニウムは、Ｃｒと置き換えることができない。それと言うのも、酸化アルミニウムの形成は、低温では酸化クロムよりも遅いからである。合金はＡｌを少なくとも４％、例えばＡｌを４％超、含有し、これによって高温での充分な耐酸化性が保証され、また酸化物が表面全体を覆うことが保証される。Ａｌ含有量が比較的高いことにより、約１１００℃の温度であっても、優れた耐酸化性がもたらされる。６％超のＡｌ含有量では、材料の延性がかなり劣化する量の金属間化合物相が、ニッケル基母材中に形成される恐れがある（これについては、図３との関連でも後述する）。よって合金は、Ａｌを４〜６％、例えば＞４〜５．５％、例えば＞４〜５．２％、含有する。
【００２２】
鉄
本発明によれば、酸化アルミニウムを形成するニッケル基合金においてＦｅの含有量が相対的に高いと、肯定的な効果があり得ることが判明している。Ｆｅを添加することによって、脆性のγ’形成についてエネルギー的に好ましくない金属構造が生じ、その一方で鉄は、合金が硬くなり、脆くなる恐れをかなり低減させる。従って、加工性が改善する。よって、合金はＦｅを少なくとも１５％、含有する。しかしながら鉄の含有量が高いと、不所望な相の形成につながる。よって合金は、２５％を上回るＦｅを含有しないことが望ましい。
【００２３】
さらに、およそ２１〜２２％を超えるＦｅ含有量では、β相（ＮｉＡｌ）が形成される恐れ（幾つかの場合においては脆化につながり得る）が増大する。よって合金は、Ｆｅを１６〜２１．５％、含有するのが望ましい。好ましい実施態様によれば、合金はＦｅを１７〜２１％、含有する。
【００２４】
ニッケル
本発明による合金は、ニッケル基合金である。ニッケルは、合金中でオーステナイト構造を安定化させる元素であり、これによってやや脆性の金属間化合物相、例えばσ相の形成が防止される。合金のオーステナイト構造は、例えば溶接に際して有用である。オーステナイト構造は、高温における合金の良好なクリープ強度にも貢献する。これは、オーステナイト構造における拡散速度が、例えばフェライト構造における拡散速度よりも遅いことの結果であろう。１つの実施態様によれば、合金はＮｉを５２〜６２％、例えば５２〜６０％、含有する。
【００２５】
コバルト
幾つかの市販の合金では、Ｎｉの一部をＣｏで代替して、合金の機械的強度を増加させるが、本発明による合金でも同じことを行うことができる。Ｎｉの一部を、等量のＣｏで置き換えることができる。しかしながらこのＣｏ添加は、耐酸化性とバランスを取らねばならない。それと言うのも、ＮｉＡｌの存在によりＡｌの活性が低下し、これによって酸化アルミニウム形成能力が悪くなるからである。本発明の１つの実施態様によれば、ニッケルを部分的にＣｏで代替する。しかしながらＣｏ含有量は、５％を超えないのが望ましい。
【００２６】
窒素
Ｃと同様に、自由なＮは、結晶構造において割込み型の位置を占め、これによっておよそ４００〜５００℃までの温度における転位の移動を妨げている。窒素はまた、他の元素（例えばＴａ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｚｒ及びＮｂ）とともに合金中で窒化物及び／又は窒化炭素を形成する。これらの粒子が微細に分散された微細構造において、これらの粒子は、特に高温では、転移の移動に対する障害となる。よってＮは、合金のクリープ強度を改善させるために添加される。しかしながら、アルミニウム合金化された合金にＮを添加すると、二次的な窒化アルミニウムが形成される恐れが高くなるため、本発明によるニッケル基合金は、Ｎ含有量が非常に制限されている。合金はＮを０．０３〜０．１５％、例えばＮを０．０５〜０．１５％、例えばＮを０．０５〜０．１０％、含有する。
【００２７】
酸素
酸素は、本発明による合金中に不純物の形態で存在するか、又は０．５％まで意図的に添加されて、存在し得る。酸素は、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔａ及びＴｉとともに小さな酸化物分散体を形成することによって、合金のクリープ強度増加に貢献し、これらの分散体が合金中で微細に分布すると、合金のクリープ強度が増加する。これらの酸化物分散体は、相応する炭化物及び窒化物よりも高い溶解温度を有するため、高温で使用するためには、酸素は好ましい添加物である。酸素はまた、先に特定した元素と同じように、Ａｌ、周期表の第３族元素、Ｓｃ、Ｙ及びＬａ、並びに第１４族のランタニドによって分散体を形成することもできるため、合金のクリープ強度を高くすることに貢献できる。好ましい実施態様によれば、合金はＯを２００〜２０００ｐｐｍ、例えばＯを４００〜１０００ｐｐｍ、含有する。
【００２８】
タンタル、ハフニウム、ジルコニウム、チタン、及びニオブ
Ｔａ、Ｈｆ及びＺｒから成る群の元素は、炭素及び窒素と、非常に小さく安定的な粒子を形成する。これらの粒子が構造内で微細に分散されると、これらの粒子は転位の移動を防ぐのに役立ち、これによってクリープ強度が増加する、すなわち分散強化がなされる。Ｔｉの添加により、この効果を達成することもできる。しかしながらＴｉの添加は、しばしば問題につながり、合金を粉末冶金法で製造する間には、特にそうである。それと言うのも、チタンは噴霧化の前に溶融物中で既に炭化物及び窒化物を形成しており、一方でこのことによって噴霧化の間に、開口部が詰まることがあるからである。
【００２９】
ニオブもまた、Ｃ及び／又はＮと安定的な分散体を形成するため、本発明による合金に添加するために適している。
【００３０】
合金は、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉ及びＮｂから成る群から選択される一又は複数の元素を、０．２５〜２．２％、例えば０．３〜１．５％、例えば０．６〜１．５％、含有する。
【００３１】
合金はまた、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉ及びＮｂの元素を、実質的にすべてのＣｏ及びＮがこれらの元素に結合している量で、含有することができる。これによって例えば、合金を高温で使用する間に炭化クロムが形成される恐れを、著しく低下させることが保証される。
【００３２】
好ましい実施態様によれば、先に、又は以下に規定する合金は、Ｈｆを０．１〜０．５％、含有する。別の実施態様によれば、合金はＺｒを０．０５〜０．３５％、含有する。さらに別の実施態様によれば、合金はＴａを０．０５〜０．５％、含有する。さらに別の実施態様によれば、合金はＴｉを０．０５〜０．４％、含有する。さらに別の実施態様によれば、合金はＮｂを０．１〜０．８％、含有する。
【００３３】
希土類金属（ＲＥＭ）
本文脈において希土類金属（ＲＥＭ）とは、周期表の第３族元素、Ｓｃ、Ｙ及びＬａ、並びに第１４族のランタニドを言う。ＲＥＭは、形成された酸化物をドープすることによって、酸化特性に影響を与える。これらの元素によって過剰に合金化するとしばしば、構造の剥落につながりやすい酸化物が生じ、これらの元素の添加が少なすぎると、金属表面に対する接着性が弱い酸化物が生じる。合金は、ＲＥＭから成る群からの一又は複数の元素を、合計で０．５％まで、例えば０．０５〜０．２５％の含有量で、含有することができる。１つの実施態様によれば、先に、又は以下に規定する合金にイットリウムを、０．０５〜０．２５％の量で、添加する。
【００３４】
先に、又は以下に規定するニッケル基合金はまた、使用した原料又は選択した作製法の結果、通常存在する不純物を含有することもできる。不純物の例は、Ｃａ、Ｓ及びＰである。さらに、合金の特性に影響をもたらさないその他の合金元素を、任意選択的に１％までの量で、添加することができる。
【００３５】
「最大」という用語は、当業者であれば、その他の数字について特に言及されていない限り、その範囲の下限が０重量％であることが分かる。
【００３６】
先に、又は以下に規定する予備酸化されたニッケル基合金は、慣用の方法（すなわち鋳造に続く熱間加工及び／又は冷間加工、及び任意選択的にさらなる熱処理）に従って作製することができる。先に、又は以下に規定するニッケル基合金は、例えば熱間等方圧加圧法（ＨＩＰ）による粉末製品として製造されていてよい。
【００３７】
本開示を、以下の非限定的な実施例によってさらに説明する。
【実施例】
【００３８】
これらの実施例では、２つの合金を使用した。これらの合金の組成が、表１に示されている。合金１は、本開示による合金であり、合金２は、ＵＮＳ  Ｎ０６６００規格のオーステナイト系ニッケル−クロム−鉄合金である。
【００３９】
これらの合金を、５％のＨ２及び９５％のＮ２を含有する、露点が−４０℃未満の雰囲気（焼結炉における環境に近い）にさらす。９００℃及び１１５０℃という、２つの暴露温度を用いた。予備酸化の効果を調査した。
【００４０】
機械加工によって寸法が１０×１５×２ｍｍの試料片（１つの角は切り取る）を作り、目の細かいサンドペーパー（仕上げは６００ｇｒｉｔ）で連続的に磨いた。磨いた後、試料の寸法を測定し、試料の端部にパンチで識別番号を付した。暴露前に試料をきれいにし、エタノール及びアセトンで脱脂し、Ｓａｒｔｏｒｉｕｓ微量天秤（マイクログラム精度）を用いて各試料の質量を記録した。これらの試料を円筒形のるつぼ内に置き、水平型炉で暴露した。窒化物形成雰囲気にさらす前に、これらの試料のうち半分を１１５０℃で２０分間、予備酸化した。予備酸化についてのパラメータは、管製造の最終的な加熱工程に近くなるように選択した。
【００４１】
2019519677.tif 000003
【００４２】
これらの暴露は、９００℃及び１１５０℃で行った。この雰囲気は、９５％の窒素及び５％の水素から成っていた。露点は−４０℃未満に保ち、湿度計を用いて連続的にモニタリングした。暴露時間は、両方の温度で２００時間、５００時間、及び１５００時間であった。これらの暴露は等温的に行い、各試料は一度だけ暴露した。
【００４３】
分析
暴露後、試料の質量変化を記録し（図１ａ及びｂ参照）、選択した試料を長手軸に対して平行に半分に切断し、ｐｏｌｙｆａｓｔ（導電性プラスチック）内に置き、１μｍのダイヤモンド懸濁液で研磨して、顕微鏡用の平らな断面を作製した。
【００４４】
２つの異なる顕微鏡を用いて、微細構造分析を行った。１つはＺｅｉｓｓ  ＥＶＯ  ５０  低真空電子走査顕微鏡（ＶＰ−ＳＥＭ）であり、もう一方はＺｅｉｓｓ  Ｓｉｇｍａ  ＶＰ−ＳＥＭであった。撮像、及びエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＳ）による化学分析のために、２０ｋＶの加速電圧を使用した。撮像のためには、後方散乱電子（ＢＳＥ）を使用した。図２は、顕微鏡調査の例を示す。
【００４５】
結果
全ての材料について９００℃での質量変化が、図１ａ）に示されている。図１から見て取れるように、本開示による合金は、予備酸化したもの、酸化していないもののいずれも、質量変化が非常に小さかった。本開示の試料を予備酸化した合金は、質量変化が最も小さく、予備酸化しなかった相応する試料は、質量変化が二番目に小さかった。合金２の試料の質量変化は、これらよりも大きかった。
【００４６】
図１ｂ）には、１１５０℃での質量変化が示されている。この図から見て取れるように、全ての試料について質量増加は少ない。よって、これらの結果は、本発明による合金の試料が、窒化物形成によって質量を増加させないことを示している。合金２については非常に質量変化が小さいものの、図２ｃは、窒化物が形成されていることを示し、これに対して図２ｂ（本発明による合金）では、窒化物が形成されていない。よって合金２は、質量増加が非常に小さいものの、ここで規定する条件で使用するためには適していない。
【００４７】
従って、図１ａ及び図１ｂに示された結果は、本開示による合金の試料は、質量増加が非常に少ないことを示しており、ひいては窒化物がほとんど形成されていないことを表している。
【００４８】
図２ａ及び２ｂから見て取れるように、本開示による合金は、５％のＨ２・９５％のＮ２において耐窒化物形成性を示す。１１５０℃では、窒化物が形成される兆候はなく、９００℃では、予備酸化されていない本発明によるニッケル基合金の試料において、ほんの僅かな窒化物形成が見られるに過ぎない。何らかの理論に結び付けるつもりはないが、これは遷移アルミナの形成によると考えられる。
【００４９】
さらに、図２ｃから見て取れるように、合金２の表面には窒化物が形成されており、このためここで規定する条件にとって、合金２は適していない。
【００５０】
従って、図１ａ及び図１ｂ、並びに写真によって、本開示による合金が、窒化物形成環境で、特に高温において、使用可能なことが分かる。それと言うのもこの合金は、ほとんど窒化物を形成しないからであり、このため酸化アルミニウム層は損傷を受けることなく、腐食から保護される。
【図１ａ】
2019519677.tif 000004
【図１ｂ】
2019519677.tif 000005
【図２ａ】
2019519677.tif 000006
【図２ｂ】
2019519677.tif 000007
【図２ｃ】
2019519677.tif 000008
【国際調査報告】
2019519677.tif 000009
2019519677.tif 000010